G O R A
G O R A
G O R A
G O R A
N
N
N
N
ASZE
ASZE
ASZE
ASZE
P
P
P
P
UBLIKACJE
UBLIKACJE
UBLIKACJE
UBLIKACJE
A
A
A
A
UTO
UTO
UTO
UTO
M
M
M
M
OTO
OTO
OTO
OTO
S
S
S
S
ERWIS
ERWIS
ERWIS
ERWIS
4/2008
4/2008
4/2008
4/2008
Artyku
ł
zastrze
ż
ony prawem autorskim - kopiowanie w ca
ł
o
ś
ci bez zgody autora zabronione
Hydrauliczne popychacze zaworów
Jednymi z bardziej obci
ąż
onych cieplnie cz
ęś
ciami silnika spalinowego s
ą
zawory. Po ca
ł
onocnym postoju nieraz w niskich
temperaturach a potem po nagrzaniu silnika uzyskuj
ą
temperatur
ą
rz
ę
du 500 ÷ 800 (
o
C). Bezawaryjne dzia
ł
anie zaworów, zarówno
ss
ą
cych jak i wydechowych, mo
ż
liwe jest tylko w przypadku gdy b
ę
d
ą
one mia
ł
y zagwarantowan
ą
swobod
ę
osiadania na
gniazdach. Niezb
ę
dny jest w tym celu pewien niewielki luz w uk
ł
adzie poruszania zaworów, który kompensuje wyd
ł
u
ż
enie
elementów rozrz
ą
du spowodowane rozszerzalno
ś
ci
ą
ciepln
ą
. W miar
ę
nagrzewania si
ę
silnika luz zaworowy zmniejsza si
ę
,
jednak podczas jazdy z pe
ł
nym obci
ąż
eniem musi mie
ć
jeszcze ok. 0,1mm aby spe
ł
ni
ć
warunki dobrego przylegania zaworów do
gniazda. Zbyt ma
ł
y luz zaworowy jest przyczyn
ą
spadku mocy – co objawia si
ę
zmniejszonym ci
ś
nieniem spr
ęż
ania i ucieczk
ą
cz
ęś
ci spalin przez zawory wydechowe – co w konsekwencji prowadzi do ich przepalenia. Zbyt du
ż
y luz zaworowy powoduje
przyspieszone zu
ż
ycie krzywek wa
ł
ka rozrz
ą
du, elementów stykowych d
ź
wigienek zaworowych i trzonka zaworu.
W Polsce na prze
ł
omie lat 60- tych i jeszcze na pocz
ą
tku lat 90-tych luzy zaworowe regulowa
ł
o si
ę
przy u
ż
yciu szczelinomierza
wykorzystuj
ą
c
ś
rub
ę
regulacyjn
ą
przy d
ź
wigience zaworowej lub za pomoc
ą
wymiennych walcowych p
ł
ytek regulacyjnych o
okre
ś
lonych grubo
ś
ciach. W obydwu przypadkach konieczny by
ł
demonta
ż
pokrywy zaworowej powi
ą
zany najcz
ęś
ciej z wymian
ą
uszczelki. Po likwidacji tych anachronicznych (przestarza
ł
ych) konstrukcji regulacji zaworów – zastosowano ju
ż
nie nowy lecz
maj
ą
cy prawie 100 lat patent Amedee Bolee’a z 1910 roku dot: hydraulicznego kasowania luzów zaworowych.
W 1920 roku w USA zg
ł
oszono dalsze ulepszone patenty dot: hydraulicznych elementów wyrównuj
ą
cych.
W 1930 roku zastosowano w USA popychacze hydrauliczne w samochodach osobowych . Od 1960 roku ok. 90% wszystkich
ameryka
ń
skich samochodów osobowych by
ł
a seryjnie wyposa
ż
ona w hydrauliczne elementy wyrównuj
ą
ce luz zaworów. W
Europie seryjny monta
ż
popychaczy hydraulicznych mia
ł
swój pocz
ą
tek w 1971 roku w Niemczech a od 1987 roku w wi
ę
kszo
ś
ci
innych firm samochodowych. Obecnie ponad 90% pojazdów samochodowych osobowych ma popychacze hydrauliczne.
Budowa i zasada dzia
ł
ania hydraulicznego popychacza szklankowego.
rys.1 - Budowa hydraulicznego popychcza szklankowego
1- krzywka wa
ł
ka rozrz
ą
du 2- obudowa popychacza 3- t
ł
ok 4- cylinder 5- wewn
ę
trzna cze
ść
obudowy
6- komora wst
ę
pna olejowa 7- spr
ęż
ynka zaworku kulowego 8- spr
ęż
ynka powrotna
9- wpust oleju (kana
ł
dop
ł
ywu oleju) 10- szczelina do przelewania si
ę
oleju
11- komora wst
ę
pna t
ł
oka 12- kulka zaworu zwrotnego 13- szczelina wyrównuj
ą
ca
14- obszar podwy
ż
szonego ci
ś
nienia 15- kana
ł
olejowy w g
ł
owicy 16- g
ł
owica silnika
17- trzonek zaworu 18- talerzyk spr
ęż
yny 19- spr
ęż
yna zaworu (zaworowa)
20- zamek zaworu 21- grzybek zaworu 22- gniazdo zaworu
Popychacz hydrauliczny szklankowy (Rys1) to zespó
ł
wspó
ł
pracuj
ą
cych ze sob
ą
cz
ęś
ci prowadz
ą
cej i cz
ęś
ci hydraulicznej.
Zasilany jest olejem z uk
ł
adu smarowania silnika pod ci
ś
nieniem od 2,5 do 5 barów gdzie przez rowek obwodowy (zdj
ę
cie 5 )
dostaje si
ę
do komory wst
ę
pnej (6) i (11) i obszaru podwy
ż
szonego ci
ś
nienia (14).
Cz
ęść
hydrauliczna – sk
ł
ada si
ę
z t
ł
oka (3) , cylindra (4) oraz kulowego zaworu zwrotnego. Kulowy zawór zwrotny sk
ł
ada si
ę
z
kulki (12) i spr
ęż
yny spiralnej (7). T
ł
ok (3) i cylinder (4) zamykaj
ą
obszar podwy
ż
szonego ci
ś
nienia (14). Pomi
ę
dzy tymi
elementami znajduje si
ę
spr
ęż
ynka powrotna (8). Dzia
ł
a ona rozpychaj
ą
co na cylinder i t
ł
ok. Dzi
ę
ki temu likwidowany jest luz
pomi
ę
dzy szklank
ą
(2) krzywk
ą
wa
ł
ka rozrz
ą
du (1). Znajduj
ą
cy si
ę
pod obci
ąż
eniem zawór zwrotny zamyka szczelnie obszar
podwy
ż
szonego ci
ś
nienia (14). Ca
ł
y popychacz szklankowy
ś
lizga si
ę
w otworze prowadz
ą
cym g
ł
owicy (16). ( Zdj
ę
cie 1 )
Cz
ęść
prowadz
ą
ca – wykonywana jest z obudowy (2) (szklanki) i po
łą
czonej z ni
ą
na sta
ł
e cz
ęś
ci wewn
ę
trznej (5).
Faza
ś
ciskania- pokazana jest w sposób pogl
ą
dowy na rys 1a lecz opis b
ę
d
ę
dokonywa
ł
na rys 1 ze wzgl
ę
du na wi
ę
ksz
ą
jego
dok
ł
adno
ść
.
Je
ż
eli krzywka wa
ł
ka rozrz
ą
du (1) jest w pozycji pracy (rys.1a) nast
ę
puje obci
ąż
enie popychacza szklankowego si
łą
spr
ęż
yny
zaworu i si
ł
ami masowymi.
Skok krzywki (1) zostaje przeniesiony dalej na trzonek zaworu (17) dzi
ę
ki
ś
cis
ł
emu przyleganiu t
ł
oczka (3) do cylindra (4). W tym
momencie z obszaru podwy
ż
szonego ci
ś
nienia (14) przez dok
ł
adn
ą
szczelin
ę
wyrównuj
ą
c
ą
(13) zostaje wyci
ś
ni
ę
ta niewielka ilo
ść
oleju który wp
ł
ywa do komory wst
ę
pnej (6). Nale
ż
y nadmieni
ć ż
e w
ł
a
ś
nie ta niewielka szczelina wyrównuj
ą
ca (13) jest jednym z
najwa
ż
niejszych elementów konstrukcyjnych popychacza. Wymaga ona dok
ł
adnych oblicze
ń
, precyzyjnego wykonania, musi
rys. 1a
uwzgl
ę
dnia
ć
odmienno
ść
olejów silnikowych które pracuj
ą
w ró
ż
nych temperaturach, umo
ż
liwia
ć
ca
ł
kowite otwarcie zaworu itp.
Uwzgl
ę
dniaj
ą
c powy
ż
sze mo
ż
na stwierdzi
ć
,
ż
e przeniesiony ruch od krzywki wa
ł
ka rozrz
ą
du (1) do trzonka zaworu (17) odbywa
si
ę
za po
ś
rednictwem „poduszki” olejowej – a powstaj
ą
cy niewielki luz w tej fazie zostaje natychmiast zlikwidowany w fazie
wyrównywania.
Faza wyrównywania- rys 1b. z chwil
ą
powstania luzu pomi
ę
dzy krzywk
ą
wa
ł
ka rozrz
ą
du (1) a obudow
ą
popychacz
szklankowego (2) spr
ęż
ynka powrotna (8) rozpycha t
ł
oczek i cylinderek do momentu zlikwidowania luzu pomi
ę
dzy krzywk
ą
(1) a
trzonkiem zaworu (17). W obszarze podwy
ż
szonego ci
ś
nienia (14) powstaje podci
ś
nienie , które wraz z zwi
ę
kszonym ci
ś
nieniem
w obiegu oleju powoduje otwarcie zaworu zwrotnego. Nast
ę
puje przep
ł
yw oleju z komory wst
ę
pnej (11) do obszaru
podwy
ż
szonego cisnienia (14) do chwili ca
ł
kowitej redukcji luzu na zaworze.
Budowa i zasada dzia
ł
ania hydraulicznego popychacza pilotuj
ą
cego z d
ź
wigienk
ą
Rys 2.0 i Rys 2.1
rys. 1b
rys. 2
Zasada dzia
ł
ania w/w popychacza jest analogiczna jak wcze
ś
niej przedstawiony popychacz hydrauliczny szkalnkowy. Na Rys 2.1
przedstawiono szczegó
ł
owe rozwi
ą
zanie w/w popychacza.
Olej z uk
ł
adu smarowania silnika dop
ł
ywa kana
ł
em (13) do komory niskiego ci
ś
nienia (5) a nast
ę
pnie do komory wysokiego
ci
ś
nienia (10) pokonuj
ą
c opór spr
ęż
yny zaworu zwrotnego z kulk
ą
(6). W fazie
ś
ciskania cz
ęść
oleju przep
ł
ywa szczelin
ą
przeciekow
ą
(11) i otworem (12) do komory niskiego ci
ś
nienia (5). W fazie wyrównania spr
ęż
ynka (9) rozpiera t
ł
oczek (4) a
ż
do
chwili wyrównania luzu zaworowego.
Sposoby umiejscowienia popychaczy hydraulicznych w silniku.
rys. 2.1
a)
– mi
ę
dzy popychaczem a dr
ąż
kiem popychacza w uk
ł
adzie, w którym wa
ł
rozrz
ą
du jest u
ł
o
ż
yskowany w kad
ł
ubie silnika Rys
3.3
b)
– mi
ę
dzy popychaczem a trzonkiem zaworu je
ś
li wa
ł
rozrz
ą
du bezpo
ś
rednio nap
ę
dza popychacz i zawór ( system OHC Rys
3.0)
rys. 3.3
c)
– umieszczony w g
ł
owicy jako pilotuj
ą
cy z jednej strony d
ź
wigienki zaworowej (system OHC Rys 3.1 i DOHC Rys 3.4)
rys. 3.0
rys. 3.1
d)
– wbudowany w d
ź
wigience zaworowej (system OHC Rys 3.2)
rys.3.4
Zalety i wady popychaczy hydraulicznych
Zalety:
- bezobs
ł
ugowo
ść
– tj. brak jakiejkolwiek regulacji co wi
ąż
e si
ę
z
obni
ż
k
ą
kosztów przegl
ą
du
- zredukowanie ha
ł
asu – który najcz
ęś
ciej pochodzi
ł
od
nadmiernych luzów zaworowych
- mniejsza liczba cz
ęś
ci- mniejsze koszty
- zniwelowanie si
ł
bocznych- poniewa
ż
trzonek zaworu jest
popychany w dó
ł
idealnie osiowo.
- d
ł
ugowieczno
ść
– poniewa
ż
pomi
ę
dzy wszystkimi elementami
mechanizmu zaworowego wyst
ę
puj
ą
po
łą
czenia si
ł
owe.
-odporny na wysokie obroty
rys. 3.2
Wady:
-mniejsza sztywno
ść
- znaczne zu
ż
ycie g
ł
adzi krzywki wa
ł
ka rozrz
ą
du przez wyst
ę
puj
ą
ce tam tarcie z powierzchni
ą
popychacza
- wra
ż
liwe na niesprawno
ść
uk
ł
adu smarowania ( zanieczyszczony olej silnikowy i filtry)
- s
ą
do
ść
ci
ęż
kie i skomplikowane konstrukcyjnie
Wskazówki eksploatacyjne popychaczy hydraulicznych
- w silnikach o przebiegu 100.000 km nale
ż
y wymieni
ć
wszystkie popychacze hydrauliczne
- Przy uszkodzeniu jednego b
ą
d
ź
kilku elementów hydraulicznych nale
ż
y wymieni
ć
zawsze ca
ł
y komplet popychaczy
- Wymiana kompletu szklanek zaworów poci
ą
ga za sob
ą
konieczno
ść
wymiany wa
ł
ka rozrz
ą
du i na odwrót
- Na sucho dostarczone popychacze przed monta
ż
em musz
ą
by
ć
nape
ł
nione olejem silnikowym w celu zapewnia poprawnej pracy
w fazie rozruchu .
- Je
ż
eli wyst
ę
puje g
ł
o
ś
na praca popychaczy nale
ż
y dokona
ć
jego odpowietrzenia w nast
ę
puj
ą
cy sposób: - nale
ż
y zwi
ę
kszy
ć
obroty silnika do ok. 2500 obr/min i utrzyma
ć
je przez oko
ł
o 4 minuty – nast
ę
pnie pozostawi
ć
silnik pracuj
ą
cy na wolnych
obrotach przez ok. 30 sekund i kontrolowa
ć
czy stuki usta
ł
y. Je
ż
eli stuki nie usta
ł
y popychacze nale
ż
y wymieni
ć
na nowe.
- Systematycznie wymienia
ć
olej silnikowy i filtry oleju wg zalece
ń
producenta.
Artyku
ł
powsta
ł
dzi
ę
ki pomocy firmy LUK – Schaffler Polska - Serwis
Opracowanie mgr in
ż
. Edward Rymaszewski
Zespó
ł
Szkó
ł
Samochodowych w Bydgoszczy
pocz
ą
tek strony
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
więcej podobnych podstron